Молекулярный подход к мужскому бесплодию

Исследование, проведенное в Школе медицины Университета Пенсильвании,  позволяет предположить, что ДНК влияет на производство сперматозоидов и может объяснить некоторые случаи мужского бесплодия

.

 Производство сперматозоидов и яйцеклеток (гамет) включает в себя специализированную форму деления клеток, называемую мейозом, который жестко регулируется молекулярными сигналами в клетке. В процессе называемом «эпигенетика», экспрессия генов может быть изменена без изменения самой ДНК. ДНК обернута вокруг белков, называемых гистонов. Химическое изменение структуры гистонов позволяет ДНК связываться более или менее жестко: это эффекты копирования ДНК и экспрессии генов.

 Известно, что образование сперматозоида и яйцеклетки сильно подвержено эпигенетическим механизмам,  и группа во главе с профессорами Шелли Бергер и Джеромом Говин поставила задачу определить важность модификации гистонов в бесплодии. Исследователи в качестве экспериментальной модели использовали дрожжи и разработали способ систематической мутации белков гистонов. Они просмотрели  все клетки дрожжей, чтобы найти мутантов, которые не смогли сформировать споры - процесс, аналогичный формированию сперматозоидов у людей.

 Их анализ показал, что важное значение имеют сайты на белках гистонов H3 и H4. Одним из важнейших сайтов модификации является треонин-11 на гистоне H3 (H3T11), фосфорилирование которого требуется для завершения мейоза. Они также обнаружили трио лизина на гистоне H4, чье ацетилирование позволяет эффективное уплотнение хромосомной ДНК в зрелые споры.

 С учетом сохранения образования гамет во время эволюции, вполне вероятно, что эти эпигенетические маркеры дрожжей также присутствуют и выполняют аналогичные функции в организме человека. Поэтому данное исследование может привести к идентификации потенциальных биомаркеров мужского бесплодия.

 «Практически ясно, что некоторые проблемы с фертильностью связаны с эпигенетикой», - говорит профессор Говин.

 «Мы собираемся найти новый регуляторный механизм хроматина, который будет сохраняться на всем пути от дрожжей до мышей», - предсказывает профессор Бергер.

Это интересно

Как укрепить иммунитет во время пандемии?

14.04.2020

1

278

Эксперты дают рекомендации по укреплению иммунной системы.

Врачи рекомендуют переносить один эмбрион при ЭКО

26.02.2020

0

3133

Многоплодие связано с рисками для здоровья будущих детей.

Результаты ЭКО различны для свежих и замороженных ооцитов

18.02.2020

2

4594

Таков результат ретроспективного исследования, проведенного американскими врачами.